基于MODIS數(shù)據(jù)的濟南市城市熱島時空演變及機制研究.pdf

1、城市熱島是城市人類活動對生態(tài)環(huán)境影響的突出表征,它直接關系到城市人們生活的舒適度并對全球氣候變化產(chǎn)生影響.研究城市熱島效應,對合理規(guī)劃城市發(fā)展,提高城市人口的生活質(zhì)量,促進城市穩(wěn)定、高效、可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義.
　　城市熱島研究中的一個重要因子是地表溫度.隨著城市熱環(huán)境的深入研究,如何監(jiān)測和計算地表溫度己經(jīng)成為城市熱環(huán)境研究的一個重要內(nèi)容之一.本次研究以濟南市為例,在中德科技合作與交流項目(2007DFB70200)和山東

2、省自然科學基金(Y2008E10)的資助下,采用RS與GIS技術,利用3年的MODIS遙感影像進行地表溫度的反演.根據(jù)地表溫度的反演原理獲得了其熱島分布特點,研究了濟南市的熱島分布特征和熱島演變,并選用主要的一些影響因子對熱島的成因做了分析.
　　文章的主要內(nèi)容如下:
　　(1)在參閱學習相關書籍文獻和前人研究的基礎上,介紹了城市熱島效應相關知識理論,分析了各種研究方法的優(yōu)劣.
　　(2)介紹了MODIS數(shù)據(jù)的特點及獲

3、取方式,使用相關遙感分析軟件對影像進行處理,這其中包括:數(shù)據(jù)篩選和數(shù)據(jù)投影、多波段綜合去云霧、“蝴蝶結(jié)”現(xiàn)象去除以及幾何糾正.
　　(3)運用分裂窗算法中的兩因素模型,通過IDL語言編程來實現(xiàn)地表溫度的反演.
　　(4)對反演出的濟南市20多幅溫度數(shù)據(jù)進行城市熱島分布的時空變化分析,包括熱島平均分布狀況分析、年際變化分析、季節(jié)變化分析、不同天氣形式下的變化分析以及夏季熱島中心空間變化分析.
　　(5)通過提取濟南市 N

4、DVI分布圖、人口及綠化覆蓋率數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)建設用地數(shù)據(jù),分析熱島比例指數(shù)與NDVI、人口密度、綠化覆蓋率等的關系,研究城市熱島效應形成機制,提出減緩城市熱島效應的對策.
　　文章的主要結(jié)論如下:
　　(1)濟南市各縣市區(qū)中,市區(qū)包含的五區(qū)和章丘市為熱中心點,并貫穿呈“一”字型熱島分布格局,章丘市是濟南市強熱島面積最大的地區(qū).
　　(2)濟南市熱島季節(jié)變化為夏季最強,春季次之,秋冬季大部分地區(qū)熱島現(xiàn)象不明顯;通過對熱島效應

5、最強的夏季進行年際研究,發(fā)現(xiàn)2003年濟南市的熱島總強度最小,隨著城市化的進程,強熱島的面積也不斷上升,市區(qū)強熱島面積歷年來都是最大的.大氣有少量云系出現(xiàn)時,有云和無云位置的溫度會有較大差異,云系對熱島的形成有一定促進作用.夏季一天內(nèi)不同時刻熱島分布區(qū)域有明顯差異.
　　(3)研究發(fā)現(xiàn)土地覆蓋類型與熱島強度有直接關系,城市擴展直接導致強熱島的增多,NDVI值的強弱能在一定程度上反映出熱島強度,城市熱島與植被覆蓋度呈負相關關系,與人